Cristais de cometas encontrados num sistema planetário vizinho

Cristais de olivina
5 Outubro 2012

O observatório espacial europeu Herschel encontrou material primitivo semelhante ao dos cometas no nosso próprio Sistema Solar numa cintura de poeira em torno da jovem estrela Beta Pictoris.

A Beta Pictoris, com doze milhões de anos de idade, está apenas a 63 anos-luz da Terra e hospeda um planeta gigante gasoso e um disco de detritos de poeira que poderia, com o tempo, evoluir para um toro de corpos gelados, equivalente à Cintura de Kuiper, encontrada no nosso Sistema Solar, para lá da órbita de Neptuno.

As capacidades únicas de observação do Herschel permitiram analisar pela primeira vez a composição do pó na fria periferia do sistema Beta Pictoris.

Interessa particularmente o mineral olivina, que cristaliza fora do disco de material protoplanetário, próximo de estrelas recém-nascidas e, eventualmente, está incorporado em asteroides, cometas e planetas.

"A olivina surge em diferentes" sabores ", explica Ben de Vries, da KU Leuven, e principal autor do estudo publicado na revista Nature.

"Uma variedade rica em magnésio é encontrada em corpos gelados pequenos e primitivos, como os cometas, enquanto a olivina rica em ferro é normalmente encontrada em grandes asteroides que foram submetidos a mais aquecimento, ou" processamento."

Beta Pictoris system
O sistema Beta Pictoris

O Herschel detetou uma variedade de material primitivo rica em magnésio no sistema Beta Pictoris, a uma distância de 15 a 45 unidades astronómicas (UA) da estrela, onde as temperaturas estão em torno de -190 º C.

Por comparação, a Terra está a 1 UA do nosso Sol e a Cintura de Kuiper, no nosso Sistema Solar, estende-se desde a órbita de Neptuno, a cerca de 30 UA, até 50 UA do Sol.

As observações do Herschel permitiram aos astrónomos calcular que os cristais de olivina representam cerca de 4% da massa total do pó encontrado nesta região.

Por outro lado, esta descoberta levou-os a concluir que a olivina esteve originalmente ligada dentro de cometas e foi depois lançada para o espaço por colisões entre os objetos gelados.

"Este valor de 4% é muito semelhante ao encontrado em cometas do nosso Sistema Solar, como o 17P/Holmes ou o 73P/Schwassmann-Wachmann 3, que contêm 2-10% de olivina rica em magnésio," diz de Vries.

"Uma vez que a olivina só pode cristalizar até uma distância de cerca de 10 UA da estrela central, o facto de a termos encontrado num disco de detritos frio significa que esta deve ter sido transportada da região interna do sistema para a periferia."

O mecanismo de transporte "mistura radial" é conhecido em modelos de evolução de discos protoplanetários em turbilhão à medida que estes condensam em torno de estrelas novas.

A mistura é estimulada em quantidades variáveis por ventos e calor a partir da estrela central empurrando materiais para longe, bem como pelas diferenças de temperatura e movimento turbulento criado no disco durante a formação do planeta.

“Os nossos resultados são uma indicação de que a eficiência desses processos de transporte devem ter sido semelhantes no Sistema Solar jovem e no sistema Beta Pictoris, e que estes processos são, provavelmente, independentes das propriedades do sistema," diz de Vries.

Na verdade, a Beta Pictoris é mais de uma vez e meia a massa do nosso Sol, oito vezes mais brilhante, e a sua arquitetura de sistema planetário é diferente da do nosso próprio Sistema Solar nos dias de hoje.

"Graças ao Herschel, fomos capazes de medir as propriedades do material primitivo que sobraram do processo inicial de construção de um planeta noutro sistema solar, com uma precisão que é comparável ao que poderíamos alcançar em laboratório, se tivéssemos o material aqui na Terra ", diz o cientista de projeto para o Herschel da ESA, Göran Pilbratt.

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